區塊鏈技術在不同深度和廣度上應用，會依次呈現出數據可靠性、數據交互性、數據共享性等效能，從而提升數據治理成效，助力城市治理數字化的實現。
其一，基礎應用：可信存證、透明監管，提升數據可靠性。修改鏈上數據需要參與區塊鏈的節點達成共識，使惡意篡改企圖很難成功實施，因此區塊鏈具有不可篡改的特性；區塊鏈上的數據以密碼學方式生成前后存在關聯、互相印證的時間戳（Timestamp），形成時序不可逆的數據鏈條，因此具有可追溯性；區塊鏈采用分布式存儲，每個有效節點都有備份，數據很難丟失，因此具有持久性。上述特性保證了治理數據的可靠性：原始數據一旦存入區塊鏈，丟失、篡改的可能性大大降低，驗證效率大大提升，且方便追溯、監管完整的歷史記錄。數據的可信存證和透明監管，屬于區塊鏈最基礎的應用，往往應用于特定業務條線上。比如，在司法領域，
杭州市司法區塊鏈實現了電子證據的可信存證，知識產權糾紛的調解撤訴率大為上升。
再如，在城建領域，
雄安新區基于
區塊鏈技術實現對建設項目融資、資金流動、工資支付上的透明監管，有效杜絕挪用資金、拖欠工資等現象。又如，在稅務領域，
深圳市和
浙江省先后上線電子票據平臺，有效杜絕“假發票”“一票多報”等問題，可信存證和透明監管的功能同時得到了發揮。
其二，深度應用：可信互通、隱私保護，發展數據交互性。在政務一體化和城市大腦的推進過程中，城市居民所面對的政府越發具有統一的數字界面。這一界面實質上是包含多層界面的集成體系，需要進行跨層次、跨部門、跨系統的數據協同和業務協同，因而其內部構造將極為復雜。區塊鏈的深度應用為這種數據與業務的協同提供了可能的解決方案。區塊鏈基于共識算法達成數據一致性，構建內生的信任環境，被稱為“信任機器”。它在不需要權威背書的情況下仍然能夠保證數據在交互中不走樣，簡化了政務協同的委托代理層級，同時智能合約的在場減少了人為干預，使得監督成本大為降低，協同效率顯著提升。鏈上數據對所有節點透明，但只要加上一定的訪問權限控制機制，結合智能合約技術，就可以實現數據只向特定節點（如監管機關）開放，防止隱私暴露。通過采用“零知識證明”等技術手段，不同部門之間的數據既能互相驗證，又避免了泄露機密的風險，打消了個別部門開放數據接口的顧慮。區塊鏈的上述特征與附加屬性，為數據的交互提供了便捷、安全的手段，有助于政府各部門、
金融機構、社會團體、企業之間打破信息壁壘，合力構建數據安全互通的治理環境。這種深度應用，由于涉及的業務綜合、部門繁多，需要突破更多阻礙，雖然在底層架構上允許“全打通”，實際落地仍是按照應用場景逐步落地。
南京市是最早實踐的城市之一，2016年起便運用區塊鏈進行數據歸集，打通了政務系統與銀行業務系統，目前已完成49個部門的對接[23]，二手房按揭貸款業務是其首個應用場景，打通了房產、國土、民政、社保、擔保公司、銀行等部門數據，用戶一鍵申請就能完成貸款申請。
其三，拓展應用：鼓勵分享、讓渡用權，達成數據共享性。移動互聯網時代，大數據蘊含巨大的治理價值，但目前仍未得到充分挖掘。一方面，仍有一些個性數據并未通過網絡呈現；另一方面，涉及私有信息的網絡數據和政務數據的確權目前仍是一個懸而未決的問題。城市大腦決策判斷的精準性建立在數據應收盡收的基礎上，如何廣泛高效地歸集數據、合法合規地使用數據成為必須攻克的難題。區塊鏈配合以適當的“通證”形式，可以起到鼓勵參與者讓渡數據特定使用權的作用，有助于挖掘數據的治理價值。目前有一些探索性應用就是基于區塊鏈的這一功能。比如，雄安新區將信用積分引入區塊鏈租房平臺，南京市利用積分鼓勵部門間數據協同。
類似的積分系統也可用于私有數據共享和授權。比如：愿意授權將私有數據用于城市治理相關領域的，可以獲得積分獎勵，在接受城市公共服務（如教育、養老、醫療、交通等）和金融服務時享有優先權；愿意將企業資產、經營數據在征信領域的使用權授權給區塊鏈政務平臺的，可以享受金融機構利率貼息；等等。
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